【摘 要】
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在初三年级,我们让学生通过改变气体压强来设计喷泉实验,让学生经历了一次综合运用物理与化学知识解决问题的过程。 首先,教师提出让学生用不同的方法设计、展示喷泉实验,并分析喷泉形成的原理。学生经过讨论,设计出了两种方案。方案一:如图1,用抽气筒抽出部分圆底烧瓶中的气体,让瓶内的气压小于外界大气压,再捏住胶管插入烧杯中,松开手,如图2所示,红色液体就会沿着胶管涌入烧瓶中,形成美丽的喷泉。方案二:如图3
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在初三年级,我们让学生通过改变气体压强来设计喷泉实验,让学生经历了一次综合运用物理与化学知识解决问题的过程。
首先,教师提出让学生用不同的方法设计、展示喷泉实验,并分析喷泉形成的原理。学生经过讨论,设计出了两种方案。方案一:如图1,用抽气筒抽出部分圆底烧瓶中的气体,让瓶内的气压小于外界大气压,再捏住胶管插入烧杯中,松开手,如图2所示,红色液体就会沿着胶管涌入烧瓶中,形成美丽的喷泉。方案二:如图3,在圆底烧瓶中加入少量的水,加热烧瓶,当烧瓶上方有足够多的热的水蒸气后,原来瓶内的一部分空气会被排出。停止加热后,部分水蒸气液化,烧瓶内压强变小,小于外界大气压,再将烧瓶倒插入烧杯中,红色液体涌入烧瓶,形成美丽喷泉。
然后,教师进行总结:以上四种方案都是通过降低瓶内气压使瓶内压强小于外界大气压,让液体被压入烧瓶中形成喷泉的。
学生学习上述内容之后,能否将这个原理应用在解决其它有关压强的问题中去呢?于是,物理教师又设置了新的情景:如图6所示,如何让瓶中的气球膨胀起来呢?
学生经过讨论,提出让气球外面的压强小于内部的压强的办法。因为气球的内部是与大气相连通的,所以只要减小烧瓶内部压强就可以让气球膨胀起来,而减小烧瓶内压强的方法和前面形成喷泉实验的方法是一致的。
通过喷泉实验的设计与展示,学生认识到不仅可以用物理方法改变气体压强,也可以通过化学方法改变压强;物质发生变化时往往会引起气体量的变化和温度的变化,而这些变化可以引起压强的变化。更重要的是,学生体验了如何多角度思考问题。
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